化工原理试卷(整理版).doc

化工原理试卷1一、填空题（24分）：1、（3分）理想流体与实际流体的区别是 。2、（3分）减少流体在管路中流动阻力hf的措施有：_，_ ，_ _。3、（3分）当不可压缩流体在水平放置的变径管路中作稳态的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压强 。（增大、不变、减小）4、（3分）一旋风分离器所分离颗粒最小临界直径为50m，用其来分离粒度范围在20m50m的粉尘，理论上其分离效率应该是 。5、（4分）在离心泵正常工作范围内，若将泵出口调节阀关小，则离心泵的轴功率 ，压头将 ，出口管路上的压力表读数将 ，入口管路上的真空表读数将 。（增大、不变、减小）6、（4分）一包有石棉泥保温层的蒸汽管道，当石棉受潮后其保温效果将 ，主要原因是 7、（4分）蒸发强度是指 。二、选择题（15分，每题3分）：1、对同一种流体来说，如果流体流速发生变化导致层流底层变薄，则（ ） A、近壁面流体速度梯度变小 B、流动阻力变小 C、流动阻力变大 D、流体湍动程度变小2、离心泵将液体从低处送到某一高度的垂直距离称之为（ ） A、扬程 B、升扬高度 C、吸液高度 D、泵进出口高度3、恒压过滤时，如介质阻力不计，过滤时间减半，其它条件均不改变，则所获得的滤液量（ ） A、为原来的1/3倍 B、为原来的倍 C、为原来的 倍 D、为原来的1/2倍4、流体与固体壁面间的对流传热，当热量通过滞流内层时，主要是以（ ）方式进行的。 A、热传导 B、热对流 C、热辐射 D、以上都是5、蒸发操作的经济性取决于（ ） A、生产能力 B、加热蒸汽的利用率 C、加热蒸汽的温度 D、蒸发强度三、简答题（10分）：1.要提高传热系数K，为什么要着重提高给热系数小的一侧？请进行简要分析。四、计算题（51分，每题17分）：1、有一输水系统如图所示，输水管直径为452.5mm，己知管路摩擦损失hf为3.2u2/2，u为管路内水的流速，求水的流量。现欲使水的流量增加20%，管路摩擦损失仍可用前述公式计算，问应将水箱的水面升高多少米？ 第36页2、用一台离心泵将井水送至均敞口高位槽，吸入管为802.5mm，长为10m的钢管，压出管为552.5mm，长50m（均含局部阻力当量长度）的钢管，两液面高度差为24m，摩擦系数=0.025，并视为常数。泵的性能曲线在流量为1020m3/h范围内可用H=360.3Q0.8，描述其中H为泵的扬程(m)，Q为流量(m3/h)，求：若保持管路流量为15m3/h，此泵能否满足输送要求？当泵的效率为65%时，泵需要的轴功率（KW）。3、采用传热面积为4.48m2的单程管壳式换热器进行溶剂和某水溶液间的换热。溶剂流量为3600/h，比热为1.88KJ/，由80冷却到30，水溶液由20被加热到30。逆流操作，忽略热损失。试求：传热总系数K；因前工段的生产情况有变化，水溶液进口温度降到10，但工艺要求出口温度不能低于30。若两流体的流量及溶剂的进口温度不变，原换热器能否保证水溶液的出口温度不低于30？假定两种情况下两流体的物性常数可视为不变。化工原理试卷2一、填空题（24分）：1、（3分）当理想流体在等径管中作稳态连续流动时，在管子上升的地方，流体的静压强 。(增大、不变、减小) 2、（3分）某流体在直管中作层流流动，在流速不变的情况下，管长、管径同时增加一倍，其阻力损失为原来的 倍。3、（3分）离心泵的主要性能特性曲线有 、 、 。4、（3分）过滤介质阻力可忽略不计，滤饼不可压缩，若恒速过滤过程中，在相等时间滤液体积由V1增多至V2= 2V1时，则当操作压差由P1增大至P2，P2= P1。5、（3分）某列管式换热器，用水蒸汽加热某种有机溶液，则有机溶液应安排走 。（管程、壳程）6、（4分）两流体的间壁换热器过程中Q=qmAt，式中t表示 。7、（5分）蒸发器的生产能力指 。二、选择题（15分，每题3分）：1、双U型压差计要求两种指示液（ ）。 A、密度差越大越好 B、密度差越小越好 C、密度越大越好 D、密度越小越好2、以下不是离心泵的性能参数的是（ ）。A、流量 B、扬程 C、有效功率 D、效率3、 对于可压缩滤饼，若过滤压差增倍，则过滤速率（ ）。A增加一半 B、增加一倍 C、基本不变 D、有所增加但增加不到一倍4、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时空气出口温度（ ）。A、 增大 B、基本不变 C、减小 D、不能确定5、真空蒸发时，冷凝器操作压强的最低极限取决于（ ）。 A、冷凝水的温度 B、真空泵的能力 C、当地大气压 D、蒸发器的蒸发水量三、简答题（10分）：1、 什么是离心泵的设计点及最佳工况参数？此参数与离心泵的选择有何关系？（建议更换）四、计算题（51分，每题17分）：1、图示为水泵进水管的装置。 管子尺寸为573.5mm；管的下端位于储水池水面下2m，并装有底阀及滤网，该处之局部阻力压头损失为122/（2）；截面22处吸入管内的真空度为4m水柱；由11至22截面的沿程压头损失为92/（2）。试求： 进水管的流量为多少？进水口11处的表压为若干Pa?2（17分）试卷05的2,。3、在一单壳程列管加热器中，用100的饱和水蒸汽将流量为15吨/小时的某溶液由30加热到64，溶液的比热为4.2KJ/K，密度为1100/m3，走管内，流速为0.75m/s，给热系数为i=1100 W/m2K，蒸汽冷凝给热系数0=5000 W/m2K，换热器为252.5mm的钢管，管长为3m，不计管壁热阻及热损失，求：基于外壁面积的总传热系数K（W/m2K）；管子根数及管程数（污垢热阻不计）；运行一段时间后，由于结垢而使得传热系数K降为原来的90%，若需加热的溶液量不变，溶液进口温度仍为30，此时溶液的出口温度应为多少？（设物性常数不变，tm可用算术平均值）。化工原理试卷3一、填空题(24分)：1、（3分）水在内径一定的圆管中流动，若滞流底层越来越薄，则流体的阻力损失将 。(增大、不变、减小) 2、（3分）推导柏努利方程的前提条件是 。3、（3分）离心泵在启动前应关闭出口调节阀，其原因是 。4、（4分）恒压过滤时，滤浆温度降低，则滤液粘度 ，过滤速率 。 （增大、不变、减小）5、（5分）将单程列管式换热器改为双程的作用是 ，但这样将使 减小， 增大。6、（3分）换热器常常要进行清除污垢，其原因是 。7、（3分）蒸发操作时，温度差损失一般包括 、 。二、选择题（15分，每题3分）：1、在一条竖直的等径直管中，流体自上而下作稳态流动，则（ ）。 A、流速会越来越快 B、流速会越来越慢 C、流速不会改变 D、不能确定2、离心泵的的效率不包括（ ）。 A、水力效率 B、电动机效率 C、机械效率 D、容积效率3、恒压过滤且介质阻力忽略不计时，若粘度降低20%，则在相同条件下所获得的滤液量增加（ ）。B、 11.8% B、9.54% C、20% D、44%4、间壁传热时，各层的温度降与各相应层的热阻（ ）。C、 成正比 B、成反比 C、二次方关系 D、没关系5、多效蒸发与单效蒸发相比较，当每个蒸发器的传热面、蒸汽压强以及冷凝器真空度相同时，理论温差（ ）。 A、理论温差相等 B、理论温差单效蒸发大 C、理论温差多效蒸发大 D、理论温差均为零三、简答题（10分）：2、 对于蒸汽和空气间壁式换热，试分析采用什么措施能够有效强化这一传热过程。四、计算题（51分，每题17分）：1、如下图所示，用虹吸管从高位槽向反应器加料，反应器和高位槽均与大气相通，要求料液在管内以2m/s的速度流动，其流动总阻力损失为20J/，求高位槽液面与吸管出口之间的高位差H（m）。2、某厂用一台泵将水从水井打到水塔中，要求流量为70m3/h，水井和水塔的水面稳定，均敞口，垂直距离为20m，己知输送系统使用管径603.5mm的钢管长度为180m，摩擦系数=0.025，此管路系统中局部阻力的当量长度为40m，泵的效率为65%，求：泵的轴功率（KW）；3、现需用一列管换热器将流量为6吨/小时的某液体从140冷却至40，其比热为2.3 KJ/K。用一台水泵抽河水作冷却剂，己知河水的温度为30，若冷却水出口温度为45，K0=300 W/m2K，采用逆流操作，忽略散热损失，求：所需冷却水用量（m3/h）；己知水的比热为4.18 KJ/K，密度取1000/m3。需传热面积多少（m2）；若换热器的A0、K0及冷却水的进口温度都不变，水泵的供水量最大达25.2 m3/h，要求冷却水的出口温度不变，可否改用并流操作？化工原理试卷4一、填空题（24分）：1、（3分）测流体流量时，随着流量的增加，孔板流量计两侧的压差值将 。（增大、不变、减小）2、（4分）如下图所示，贮槽中为理想液体，液面高度不变，若将细管AB的下端截去一段，则AB管中液体的流速将 。（增大、不变、减小） 3、（3分）用离心泵将水池的水抽送到水塔中，设水池和水塔水面维持恒定，现将泵的出口阀门开大，则流量 ，轴功率 ，压头 。（增大、不变、减小）4、（3分）用实验的方法测定离心泵性能曲线是在 不变的情况下得到的。5、（3分）将降尘室分成多层后，若能100%除去的最小颗粒直径要求不变，则生产能力 ，沉降速度 ，沉降时间 。（增大、不变、减小）6、（4分）接触良好的三层平壁进行稳态热传导，己知厚度123，导热系数123，则各层热阻R1 R2 R3，导热速率Q1 Q2 Q3。7、（4分）在多效蒸发中，从前面几效引出额外蒸汽，其目的是提高蒸发设备的 。二、选择题(15分，每题3分)：1、水在异径管中作稳定流动，体积流量为qv，质量流量为qm，质量速度为G，平均流速为u，则在流动中数值不变化的是（ ）。 A、G和u B、qv和G C、qm和 u D、qv和qm2、相同管径的园形管道中,分别流动着粘油和清水,若雷诺数Re相等,二者的密度相差不大,而粘度相差很大,则油速（ ）水速。 A. 大于 B. 小于 C. 等于3、有关过滤速率的描述中，哪一种说法是正确的（ ）。 A、与过滤面积A成正比 B、与过滤面积A2成正比C、与所得滤液体积成正比 D、与滤布阻力成反比4、单位时间内换热器中冷热流体所交换的热量称为此换热器的（ ）。 A、热负荷 B、传热速率 C、传热系数 D、传热损失5、蒸发装置中，效数越多，温度差损失（ ）。 A、越大 B、越小 C、不变 D、不能确定三、简答题(10分)：3、 某离心泵启动后未能将液体吸上，你认为原因主要有哪些？四、计算题（51分，每题17分）：1、用离心泵将水由水槽送至水洗塔中，水洗塔内的表压为9.807104N/m2，水槽液面恒定，其上方通大气，水槽液面与输出口端的垂直距离为15m，在某送液流量下，泵的扬程为32.4mH20，吸入和压出管路总阻力损失为7 mH20（包括管件及入口的阻力，但不包括出口的阻力），输送管内径为100mm，水的密度为1000/m3。求：水在管中的流速（m/s）；输水量 (m3/h)。2、欲用离心泵将密度为1100/m3的液体以20 m3/h的流量由贮槽打到高位槽，两槽均通大气，液面高度差保持为15m，管路全部阻力损失为3m液柱，泵的效率为70%，求：泵的扬程（m）；泵的轴功率（KW）。4、 在一套管式换热器中，用冷却水将1.25/s的苯由350K冷却至300K，冷却水在252.5mm的管内流动，其进出口温度分别为290K和320K。己知水和苯的对流传热系数分别为850W/（K）和1700 W/（K），逆流操作，忽略污垢和管壁热阻，试求所需管长（m）和冷却水的消耗量（/h）。己知苯的比热为1.7KJ/K。化工原理试卷5一、填空题（24分）：1、（3分）水由一敞口恒液位的高位槽通过一管道流向压力恒定的反应器，当管道上阀门开度关小后，水流量将 ，摩擦系数将 ，管道总阻力损失将 。（增大、不变、减小）2、（4分）流体在管中流动时无论湍动程度多高，管壁附近仍有一层叫 的流体层，在传热时主要 集中在这一层流体中。3、（3分）离心泵的流量调节阀开大时，则泵出口管路的压力表读数将 ，泵吸入口真空表读数将 ，泵的扬程将 。（增大、不变、减小）4、（3分）风机的全风压是指 。5、（4分）在列管换热器中，用水冷却某气体，若气体中有稀盐酸冷凝出来，则冷却水应安排走 ，气体应安排走 。（管程、壳程） 6、（3分）在列管式换热器的壳程内设置折流挡板的目的是 。7、（4分）蒸发操作中，多效蒸发的生产能力比单效蒸发要 ，生产强度比单效蒸发要 。二、选择题（15分，每题3分）：1、转子流量计的工作过程中一个重要特点是（ ）。 A、恒截面、恒压差 B、变截面、变压差 C、恒流速、恒压差 D、变流速、恒压差2、当输送的流体粘度较大地增大时，在离心泵的性能曲线上同一流量qv处（ ）。 A、扬程H下降，效率上升 B、扬程H下降，效率下降C、扬程H上升，效率上升 D、扬程H上升，效率下降3、恒压过滤时，过滤方程式表明滤液体积与过滤时间的关系为（ ）。 A、直线关系 B、椭圆关系 C、抛物线关系 D、双曲线关系4、使用常压饱和水蒸汽加热空气，空气的平均温度为40，则换热器的壁温接近于（ ）。 A、40 B、100 C、70 D、305、蒸发操作中，在冷凝器压强相同的情况下要完成同一生产任务，单效多效相比较（ ）。 A、单效比多效的生产强度小 B、单效比多效的经济性好C、单效比多效的有效传热推动力大 D、单效比多效的温度差损失大三、简答题（10分）：1. 下图为离心泵安装计划示意图，请指出其中的几处错误。四、计算题（51分，每题17分）：1、某一内径为2m，高为30m的烟囱，烟道气的平均密度为0.67/m3，平均温度为300。大气平均温度为20，平均密度为1.2/m3，地面处的大气压强为1.0133105Pa，烟囱内部下端的真空度为49 Pa，在烟囱高度范围内的大气密度可视为定值。烟道气流经烟囱内壁的摩擦系数取0.03，求：该烟囱顶端的压强（Pa）；烟道气的流量（/h）；2、用一台清水泵自河中抽水输送至敞口的高位水池内，高位水池水面高于河水水面20m，输送管路采用1404.5mm的钢管，管长150m，管路上有90 标准弯头6个，全开闸阀一个，全开吸滤式底阀一个，管内水的流速为2.5m/s，摩擦系数=0.018，水的密度=1000kg./m3，求此泵的轴功率（KW），已知泵的效率为0.7。 附：各项当量长度（m） 名称 90标准弯头 全开闸阀 吸滤式底阀 出 口 Le/d 40 7 420 403、为了测定套管式甲苯冷却器的传热系数，测得实验数据如下：冷却器传热面积A=3.5m2，甲苯的流量为2000/h，由80冷却到40，甲苯的平均比热为1.84KJ/K。冷却水从20升高到30，两流体呈逆流流动，求：1、水的流量为多少(/h)？水的比热为4.18 KJ/K；所测得的传热系数K为多少（W/m2K）？化工原理试卷6一、填空题（24分）：1、（2分）流体流动产生阻力的根本原因是 。2（4）减少流体在管路中流动阻力hf的措施有 、 、 、 。3、（2分）流体流动处于完全湍流区，平均流速增加一倍时，能量损失约为原来的 倍。4、（3分）蒸汽冷凝时的对流传热系数较大，这是因为 。5、（3分）离心泵在效率最高时的点称为 。6、（3分）过滤操作中有时在滤浆中加入一些助滤剂，原因是 。7、（3分）在套管换热器中用常压饱和水蒸汽加热空气，若管间有不凝气体，则换热效果将 ，因为 。8、（4分）蒸发操作中采用的效数是有限制的，这是因为 二、选择题（15分，每题3分）：1、在一定流量下，流体在并联管路中作稳态连续流动，当并联管路数目越多时，则（ ）。 A、流经各支管的阻力损失仍相等 B、流体阻力损失越 C、流体阻力损失越小 D、流速越快2、 将管路上的阀门关小时,其阻力系数（ ）。 A. 变小 B. 变大 C. 不变3、板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在（ ）时才成立。A、 过滤时的压差与洗涤时的压差相同 B、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同C、过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同 D、过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同且过滤面积与洗涤面积相同4、有两台同样的管壳式换热器拟作气体冷却器用，在气、液流量及进口温度一定时，为使将气体温度降至最低，应采用的流程为（ ）。D、 气体走管外，气体并联逆流操作 B、气体走管外，气体串联逆流操作C、气体走管内，气体串联逆流操作 D、气体走管内，气体并联逆流操作5、在蒸发操作中，若使溶液在（ ）下沸腾蒸发，则可增大蒸发的有效温差。 A、加压 B、常压 C、真空 D、上述三种方法均可达到目的三、简答题（10分）：5、 启动一台清水离心泵，但抽不上水，试分析主要原因及应采取的措施。四、计算题（51分，每题17分）：1、高位槽内的水面高于地面8m，如下图，水从1084mm的管道中流出，管路出口高于地面2m。在本题的特定条件下，水流经系统的能量损失（不包括出口的能量损失）可按hf=6.5u2计算，式中u为水在管内的流速，单位为m/s，求：水在管中的流速（m/s）； 水的流量（m3/h）。2、用离心泵输送密度为1200/m3的盐水，以25 m3/h的流量流过内径为75mm的无缝钢管，两液面间的垂直距离为25m，钢管总长为120m，管件、阀门等的局部阻力为钢管阻力的25%。求：泵的轴功率（KW），己知泵的效率为60%，摩擦系数=0.03。3、现要将某液体从140冷却至40，液体处理量为7000/h（比热为2.3 KJ/K），用河水作为冷却剂，河水进口温度为20，出口温度为30，采用逆流操作。若传热系数K0=700 W/m2K，忽略热损失，试求：冷却水的用量（m3/h）；己知水的比热为4.18 KJ/K，密度为1000/m3。现仓库有一台单程列管式换热器，内有192mm的钢管60根，管长3m，试核算该换热器可否满足上述工艺要求？化工原理试卷7一、填空题（24分）：1、（4分）流体在一圆形水平直管中流动，测得平均流速为0.5m/s，压降为10Pa，Re为1000，问管中心处的点速度为 m/s；若流速增加为1m/s，则压强降为 Pa。 2、（3分）当流体在管内流动时，如果要测量管道截面上流体的速度分布应该选用 测量。3、（4分）离心泵的扬程是指 ，它的单位是 。4、（3分）洗涤滤饼的主要目的是 。5、（3分）换热器按实现传热过程的方式可分成 、 、 。6、（3分）在列管式换热器中，用水蒸汽加热腐蚀性液体，则应安排腐蚀性液体走 。（管程、壳程）7、（4分）提高蒸发器的生产强度的主要途径是 。二、选择题(15分，每题3分)：1、在流体阻力实验中测得的直管摩檫系数与雷诺准数的关系适用于（ ）。 A、非牛顿型流体 B、牛顿型流体 C、高分子流体 D、一切流体2、在测定离心泵的特性曲线时（ ）的安装方法是错误的。 A、在泵进口管路安装真空表 B、在进口管路上安装孔板流量计C、在泵出口管路安装压力表 D、在出口管路上安装流量调节阀3、过滤常数K与（ ）无关。 A、滤液粘度 B、过滤面积 C、滤浆浓度 D、滤饼压缩性4、 在房间中利用火炉取暖，我们主要以（ ）方式获得热量。A、传导和对流 B、传导和辐射 C、对流和辐射 D、传导、对流、辐射5、下述几条措施，哪一条不能提高加热蒸汽的经济程度（ ）。 A、采用多效蒸发流程 B、引出额外蒸汽 C、使用自蒸发器 D、增大传热面积三、简答题（10分）：6、 在套管换热器中以水冷却气体，水走管内，气体走管间，现为了强化传热要安装翅片，你认为应安装在什么位置最佳？为什么？四、计算题（51分，每题17分）：1、在如图所示管路中用离心泵将水池中的水送至一高位槽中，吸入管和压出管内径均为80mm，吸入管长6m，压出管长13m，900弯头的局部阻力系数为0.75，出口阀门的当量长度为6m，管路摩擦系数=0.02，水的流量为43.2m3/h。己知大气压强为101.325Kpa，求该泵的有效功率（KW）。2、某厂一离心泵每分钟排放12m3的水，泵出口管上的压强表读数为0.385MPa，吸入管上的真空表读数为0.028MPa。压强表和真空表与导管连接处的垂直距离为410mm。吸入管内径为350mm，压出管内径为300mm。若泵的效率为70%，求：该泵的压头（m）；该泵的轴功率（KW）。3、在一套管换热器中用水逆流冷却某种溶液，溶液流量为1.4/s，比热为2 KJ/K，走内管（规格为252.5mm），从150冷却到100。冷却水走套管环隙，从25升温至60，水的比热为4.18 KJ/K。己知溶液一侧的对流传热系数为1160 W/m2K，冷却水一侧的对流传热系数为930 W/m2K，逆流操作，忽略管壁和污垢的热阻，热损失忽略，求：以传热外表面积为基准的总传热系数K(W/m2K )；冷却水的用量（/h）。计算内管的外表面积（）和管长(m)。化工原理试卷8一、填空题(24分)：1、 （3分）流体流动产生阻力的根本原因是 。2、(4分)毕托管测量的是管道中流体的 ，而孔板流量计则用于测量管道 中流体的 。3、(4分)因次分析法的理论依据是 、目的是 。4、(3分)离心泵中叶轮的作用是 。5、(3分)降尘室做成多层的目的是 。6、(3分)用饱和水蒸汽在固定管板式列管换热器内加热某易结垢液体时，应安排 易结垢液体走 。7、(4分)蒸发操作时，温度差损失一般包括 ， 。二、选择题（15分，每题3分）：1、流体在圆管内作层流流动时其阻力损失（ ）。 A、与管壁粗糙度无关 B、与雷诺数无关C、与管壁粗糙度、雷诺数有关 D、只与管壁粗糙度有关2、离心泵最常用的调节方法是 ( ) A. 改变吸入管路中阀门开度 B. 改变压出管路中阀门的开度 C. 安置回流支路，改变循环量的大小 D. 车削离心泵的叶轮 2、 在重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关（ ）。A、粒子的几何形状 B、粒子的几何尺寸 C、流体与粒子的密度 D、流体的流速4、恒压过滤且介质阻力忽略不计时，若粘度降低20%，则在相同条件下所获得的滤液量增加（ ）。5、 11.8% B、9.54% C、20% D、44%5、为了蒸发某种粘度随浓度和温度变化比较大的溶液，应采用（ ）。 A、并流加料流程 B、逆流加料流程 C、平流加料流程 D、混流加料流程三、简答题（10分）：7、 一台清水离心泵在工作一年后，在正常启动后运行是发出异常的轰鸣声，请分析原因并指出解决的办法。四、计算题（51分，每题17分）：1、如下图所示，将密度为900/m3的液体从一液面恒定的高位槽通过管子输送到一设备去，管子为893.5mm，设备内的压力为40.52KPa(表压)，如要求流量为50m3/h，此时管道沿程损失(指从高位槽到管子出口的管内侧为止的损失)为2m液柱。求高位槽液面到设备入口间的垂直距离H应为多少米?2、用一离心泵将水由水池送到高位槽，两处均为敞口，泵的入口管内径为80.5mm，吸入管内水的流速为1m/s，出口管内径为53mm，其末端高出水面15m。若输送过程的总压头损失为3m水柱，泵的效率为60%。求：泵的扬程（m）；泵的轴功率（KW）；3、有一套管式换热器，内管为18010mm的钢管，用水冷却原油，采用逆流操作，水在内管中流动，冷却水的进口温度为15，出口温度为55。原油在环隙中流动，流量为500/h，其平均比热为3.35 KJ/.，要求从90冷却至40。己知水侧的对流传热系数为1000 W/m2.，油侧的对流传热系数为299 W/m2.（管壁热阻及垢阻忽略不计），忽略热损失。试求：总传热系数（W/m2.）；套管换热器的有效长度（m）；所需冷却水用量（m3/h）；己知水的比热为4.18 KJ/.。化工原理试卷9一、填空题（24分）：1、（3分）在完全湍流区时，粗糙管的摩擦系数的数值只与 有关。2、（3分）流体体积流量一定时,有效截面扩大，则流速,动压头,静压头。(填增加,减少,不变）3、（3分）离心泵在 情况下轴功率最小。4、（3分）离心泵的流量调节阀安装在离心泵的 管路上，关小流量调节阀门后，真空表的读数 ，压力表的读数 。（增大、不变、减小）5、（3分）过滤速度是指 。6、（3分）在列管换热器的壳程中设置折流挡板的目的是 。7、（3分）定态传热指 。8、（3分）与常压蒸发相比，真空蒸发的优点是 。二、选择题（15分，每题3分）：1、在一条倾斜的直管里充满着流体，在直管的不同高度有两个压力表，当它们读数相同时，可以认定管中的流体（ ）。 A、静止不动 B、向上流动 C、向下流动 D、以上都有可能2、有人认为离心泵的扬程就是离心泵的升扬高度；有人认为离心泵的轴功率就是带动离心泵工作的电动机的功率，对于以上两种说法（ ） A、第一种说法正确 B、第二种说法正确 C、两种说法都正确 D、两种说法都不正确3、推导过滤基本方程式时一个最基本的依据是（ ）。3、 固体颗粒的沉降速度 B、滤饼的可压缩性 C、液体的层流流动 D、过滤介质的比阻4、 当换热器中冷热流体的进出口温度一定时，判断下面的说法中哪一种是正确的（ ）。A采用逆流操作时的推动力一定大于并流时的推动力 B、采用逆流操作时的推动力一定小于并流时的推动力C、采用并流操作时可以节约热流体（或冷流体）的用量D、采用并流操作可以减少所需的传热面积5、多效蒸发与单效蒸发相比较，当每个蒸发器的传热面、蒸汽压强以及冷凝器真空度相同时，有效温差（ ）。 A、有效温差相等 B、有效温差单效蒸发大 C、有效温差多效蒸发大 D、有效温差均为零三、简答题（10分）：8、 某化工厂一裸露蒸汽管道散热损失严重，现用两种隔热材料包裹，两种材料的厚度相同但导热系数不同，你认为如何使用较好（即哪种材料包在里层）？为什么？四、计算题（51分，每题17分）：1、如下图所示，用内径为100mm的钢管从水箱中引水。水箱中的水面恒定，水面高出管道出口中心高度H=4m，忽略水箱入管道的入口阻力损失，水在管内流动损失沿管长均匀发生，hfAB=3u2/(2g)。求：水在管内的流速（m/s）；管道中点M处的静压强（MPa）；2、用离心泵经573.5mm的钢管将敞口贮槽内的某溶液(密度为800/m3，粘度为20cP)输送到反应器中。设贮槽内的液面离反应器的液面高度保持16m，己知钢管总长度(包括局部阻力当量长度)为25m，反应器内的压力为405.3KPa (表压)，溶液输送量为6 m3/h，泵的效率为70%，求泵的轴功率（KW），己知摩擦系数=0.03。3、一单壳程单管程列管式换热器由多根252.5mm的钢管组成管束，管程走有机溶液，流速为0.5m/s，流量为15吨/小时，比热为1.76 KJ/K，密度为858/m3，温度由20加热到50；壳程为130的饱和水蒸汽冷凝。管程、壳程的对流传热系数分别为700 W/m2K和1000 W/m2K，钢导热系数为45 W/mK，垢层热阻忽略不计。求：总传热系数（W/m2K）；管子根数及管长（m）；在冷流体进口温度不变的情况下,若要提高此设备的传热速率,你认为要采取什么措施?化工原理试卷10一、填空题（24分）：1、（4分）对于液体，当温度升高时其粘度 ；对于气体，温度升高其粘度 。（增大、不变、减小）2、（3分）列柏努利方程所选取的截面所必须具备的条件是 、 、 、 。3、（3分）离心泵的效率反映 、 、 三 项能量损失的影响。4、（4分）进行流量调节时，离心泵常用 进行调节，往复泵常用 进行调节。5、（3分）列管换热器的管程设置多程的目的是 。6、（3分）在多层平壁定态热传导中，通过各层的热流密度 。7、（4分）与单效蒸发相比，多效蒸发的优点是 。二、选择题（15分，每题3分）：1、流体在管内作湍流流动时,滞流内层的厚度随雷诺数Re的增大而（ ）。 A. 增厚 B. 减薄 C. 不变2、离心泵的工作点（ ） A、由铭牌上的流量和扬程决定 B、由泵的特性曲线所决定C、是泵的特性曲线与管路特性曲线的交点 D、为泵的最大效率所对应的点3、 在板框压滤机一个过滤周期中（ ）。A过滤时间越长则生产能力越大 B、过滤时间越短生产能力越大C、辅助时间越长生产能力越大 D、以上都不对4、 在列管式换热器中，用饱和水蒸汽加热空气，换热器总传热系数K将接近（ ）对流传热系数。A、空气侧 B、水蒸汽侧C、两侧传热系数平均值 D、不能确定5、多效蒸发与单效蒸发相比较，当每个蒸发器的传热面、蒸汽压强以及冷凝器真空度相同时，生产能力（ ）。 A、相等 B、单效蒸发大 C、多效蒸发大 D、不能确定三、简答题（10分）：5、 某换热器用饱和水蒸汽加热水，可使水的温度由20升至80，现发现水的出口温度降低了，经检查水的初温与流量均无变化，你认为出现这一问题的原因是什么？四、计算题（51分，每题17分）：1、某水平通风管道，直径自300mm收缩至200mm。为粗略估算其中空气的流量，在锥形接头的两端外则各装一U形压差计。如下图所示，测量粗管一边的压强为1200N/m2，细管一边的压强为780 N/m2。假设测压点间空气的流动阻力损失可忽略不计，试求管内空气的流量为多少m3/h，己知空气的密度为1.2kg/m3。2、用泵输送某种液体，液体密度为1800/m3，通过内径为75mm的吸入管由贮槽抽液，均敞口，经内径为50mm的钢管排送到高位槽中，吸入管的流速为2m/s，贮槽液面至排液管的出口端垂直距离为16m，全部管路阻力损失为3.1m液柱，泵的总效率为60%，求泵的轴功率（KW）。3. (17分) 有一台套管换热器，内管为382.5mm钢管，外管为573mm钢管，换热管总长36m，逆流操作，管内走水，将管间4200kg/h的苯液从65冷却到35，水温从25升到35，现已知苯侧对流传热系数为2030w/m2.k，水侧对流传热系数为6610w/m2.k，苯侧污垢层热阻为0.18m2.k/kw，苯液比热Cp1=1.80kJ/kg.k，钢导热系数=45w/m.k。试计算：（1） 该换热器传热系数K;（2） 水侧污垢层热阻。化工原理试卷01一、填空题（共22分）：1（3分） 当理想流体在变径管路中做稳定的连续流动时，在管子直径缩小的地方，其静压力